CSTK蓄電池6-GFM-200鉛酸系列詳細說明

CSTK蓄電池6-GFM-200鉛酸系列詳細說明

CSTK蓄電池在UPS中已得到廣泛的應用，其品種繁多，型號齊全，規格各異，但按其基本性質可以分為酸性電池和堿性電池兩大類：
　　酸性電池：酸性電池的電解液一般是由稀硫酸(H2SO4)或者膠體硫酸構成，極板由鉛Pb和過氧化鋁PbO2構成，通過化學反應貯存電荷，起到電池儲能的作用。
　　堿性電池：堿性電池的電解液一般是由氫氧化鉀KOH或者氫氧化鈉NaOH(燒堿)組成。極板由于電池的結構不同而各異。如鎘鎳電池正極板是氫氧化鎳Ni(OH)3，負極板是鎘Cd;鐵鎳電池的正極板是氫氧化鎳Ni(OH)3，負極板是鐵Fe;銀鋅電池的正極板是過氧化銀Ag2O3，負極板是鋅Zn。
　　在UPS供電系統中，CSTK蓄電池大多采用免維護CSTK蓄電池。CSTK蓄電池在UPS供電系統中的主要作用就是儲存電能，一旦市電中斷，由電池放電供給逆變器，由逆變器將電池釋放出的直流電轉變為正弦交流電，維持UPS的電源輸出，確保負載在一定的時間內正常用電。
　　在市電正常供電時，電池在整流-充電電路中儲存電能，同時對直流電路起到平滑濾波的作用，并在逆變器發生過載時，起到緩沖器的作用。
　　而在日常工作中，人們往往片面地認為CSTK蓄電池是免維護的而不加重視。然而由于對蓄電池的不合理使用，產生了CSTK蓄電池的電解液干涸、熱失控、早期容量損失、內部短路等問題，進而嚴重影響到供電系統的可靠性。有資料表明，CSTK蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為60%。由此可見，加強對UPS電池的正確使用與維護，對延長蓄電池的使用壽命，降低UPS供電系統故障率，有著越來越重要的意義。

CSTK蓄電池造成活性物質脫落的原因有：
　　1、充電電流過大，時間過長，溫度過高，產生大量的氫、氧氣體，過分的沖擊活性物質。
　　2、經常過放電，生成大量硫酸鉛，體積過分膨脹，結合力下降。
　　3、電解液密度低，嚴寒季節電解液結冰，活性物質被冰晶脹裂，失去結合力。

　　4、電解液密度大，腐蝕性大，活性物質機械強度下降，以及內部短路等因素。
　　5、經常過充電，活性物質過度氧化，疏松，板柵受到腐蝕，失去承載活性物質能力。
　　6、經常處于高溫下充電，正極活性物質形成泥漿軟化，易脫落。
　　7、長期大電流充電、放電，極板產生彎曲，活性物質附著能力差，易脫落。
　　8、蓄電池在車輛設備上過度震動，導致脫落。
　　9、雜質進入電池，堿性物質會引起負極多孔金屬鉛膨脹、脫落。
　　10、因制造質量有問題，板柵與活性物質結合不牢，出現大量活性物質塊狀脫落。
　　CSTK蓄電池解剖檢查極板上活性物質脫落的現狀是：
　　1、CSTK蓄電池底部淤積了大量沉淀物，極板表現露出板柵筋條，極板組兩側有大量的鉛絮物，電解液渾濁，呈鐵青色。
　　2、沉淀顏色呈灰褐色，說明鐵、銅雜物較多；沉淀物呈淺藍或灰白色，說明蓄電池中電解液密度高。
　　3、沉淀是糊狀物，說明蓄電池出現溫升過高；是塊狀物，則說明制造時有先天因素。

CSTK閥控型鉛酸(VRLA)蓄電池常用于不間斷電源（UPS）系統的三相來源。由于其重量與尺寸的緣故，數據中心需具備強化的承載結構。VRLA電池的性能特性也會受溫度影響，進而增加空調系統的負載。VRLA電池并非特別耐用且需定時更換，這也造成營運成本的增加。
　　由于VRLA電池沒有經濟可行的替代方式，因此設計工程師必須忍受其缺點。不過，近年來鋰電池的情況有所改變。直到目前為止，由于在價格、能源、容量、安全與可靠性之間未達到合理平衡，因此數據中心的不間斷電源系統并沒有使用的可行性。但由于電動車技術的進步，此問題已獲得解決。部由鋰電池供電的不間斷電源系統已于2016年上市。現在所有的主要大廠皆使用鋰電池，此方向已公認為有希望的選擇。根據BloombergNewEnergyFinance報導，截至2025年，鋰電池解決方案將占數據中心使用UPS市場的40%。

　　鋰電池的優缺點
　　消費電子公司通常使用鋰鈷電池，該電池容量可達多個安培時，這些不間斷電源系統均搭載矩形的鋰錳電池。而其安裝容量為60安培時，并搭載更長的使用壽命與多種程度的故障防護。有時個別模塊，甚至個別電池需負責監控重要性能參數，如溫度、電壓和電流。有時電源機柜或甚至整部系統都可負責此監控流程。必須實施監控才能完全掌控充電與放電流程，避免發生臨界加熱與不可逆的化學程序。鋰電池也具備更高的能量密度(Wh/kg)與更高的輸出功率密度(W/kg)。擁有與鉛酸電池相似的能量儲存容量，而重量則是鉛酸電池的三分之一不到，此優點有助于降低系統的總質量達60-80%。
　　近年來，數據中心因空間限制與更高效率營運的需求而皆以增加其功率密度為主要目標。更有效率的可用空間儼然是數據中心擁有者重要的工作之一。體積小巧的鋰電池能減少在不間斷電源系統中的占用空間達50-80%。此類電池的充電時間更少且自行放電的速率更佳，當發生頻繁的運行中斷時可扮演重要的角色。閑置時，鋰電池每月會損失約1-2%的電量。重要的優勢為其長效的使用壽命。鉛酸電池的使用壽命極短，只有3至6年。而另一方面，鋰電池則能持續使用約10年。根據不同的化學、技術與溫度，鋰電池的充電效率可長達5,000次生命周期且免維護，而鉛酸電池的平均充電效率則只有700次生命周期。
　　鋰電池的整體擁有成本為期10年（數據中心UPS的平均使用壽命），相較之下鉛酸電池少了39%。盡管此為樂觀預估值，但至少能保證節省10%。鋰電池唯一一個嚴重的缺點就是初期投資明顯更高。這也是為何大型數據中心早已成為導入新型解決方案的先驅。此設施更重要的目的在于降低整體擁有成本，而非短期獲利，即便在此情況下積少成多的節省成本仍相當可觀。另外，小型電池的好處能更有效的利用可用空間，同時可靠的監控系統也能確保更優異的安全及穩定的性能。鋰電池可在比VRLA更高溫度下運行，而不會損失容量，并可降低冷卻系統的負荷。當然，甚至還有配備鋰電池的單相UPS。各種應用模型都是從大數據中心開始、其次為工業應用，后于小型服務器室或甚至個別機架結束。

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